KR102542945B1 - Heat exchanger for vehicles - Google Patents
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Abstract
본 발명은 배기열회수기능과 열전발전기능의 통합 구조를 구현하여 연비개선 효과를 향상시키는 기술에 관한 것으로, 차량의 냉시동모드에서 열교환발전기 내에 유입되는 배기가스가 배기열회수수단 측과 열전발전수단 측에 통과됨으로써, 냉각수의 온도가 빠르게 상승하여 엔진 웜업시간이 단축되는 것은 물론, 열전모듈을 통해 발전하여, 연비 향상을 극대화시키는 차량용 열교환장치가 소개된다.The present invention relates to a technology for improving fuel efficiency by realizing an integrated structure of an exhaust heat recovery function and a thermoelectric generation function, and in a cold start mode of a vehicle, exhaust gas flowing into a heat exchange generator is discharged from the exhaust heat recovery means side and the thermoelectric generation means side. By passing through the cooling water, the temperature of the coolant rises rapidly, reducing the engine warm-up time, and generating power through a thermoelectric module, thereby maximizing fuel economy improvement. A vehicle heat exchanger is introduced.
Description
본 발명은 배기열회수기능과 열전발전기능의 통합 구조를 구현하여 연비개선 효과를 향상시키는 차량용 열교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle heat exchanger that improves fuel efficiency by implementing an integrated structure of an exhaust heat recovery function and a thermoelectric power generation function.
차량의 시동 초기 냉간 조건에서 엔진은 충분히 웜업된 조건 대비 연비가 좋지 않다. 그 이유는, 냉간시 오일 온도가 낮은 상태에서 오일의 높은 점도로 인해 엔진의 마찰이 크고, 또한 실린더 벽면의 온도가 낮아 벽면으로의 열손실이 크며, 연소 안정성이 떨어지기 때문이다.In a cold condition at the initial start of the vehicle, the fuel efficiency of the engine is not good compared to a sufficiently warmed-up condition. This is because the friction of the engine is high due to the high viscosity of the oil when the oil temperature is low during cold operation, and the heat loss to the wall surface is large due to the low temperature of the cylinder wall surface, and the combustion stability is deteriorated.
따라서, 차량의 연비 향상 및 엔진 내구성 향상을 위해서는 시동 초기에 엔진의 온도를 정상 온도로 빠르게 승온시켜주는 것이 필요하다.Therefore, in order to improve fuel efficiency and engine durability of a vehicle, it is necessary to quickly raise the temperature of the engine to a normal temperature in the initial stage of starting.
배기열 회수장치는 배기가스와 냉각수의 열교환을 통해 배기열을 회수하여 엔진 시동 초기에 엔진 웜업 및 난방에 활용할 수 있고, 이를 통해 연비를 개선할 수 있는 기술이다.The exhaust heat recovery device recovers exhaust heat through heat exchange between exhaust gas and coolant, and can be used for engine warm-up and heating in the early stage of engine startup, thereby improving fuel efficiency.
그러나, 기존의 배기열 회수장치의 경우, 겨울철 시동 초기에 신속한 웜업에 효과가 있기는 하지만, 그 외 주행조건에서는 배기가스가 열교환되지 않고 바이패스되어 배기열 회수장치의 효용성이 떨어지는 문제가 있다.However, in the case of the existing exhaust heat recovery device, although it is effective for quick warm-up at the initial start-up in winter, there is a problem in that the effectiveness of the exhaust heat recovery device is reduced because exhaust gas is bypassed without heat exchange in other driving conditions.
한편, 차량의 연비를 개선하는 기술의 하나로, 열전발전장치가 사용될 수 있다.Meanwhile, as one of the technologies for improving the fuel efficiency of vehicles, a thermoelectric generator may be used.
열전발전장치는 고온부와 저온부의 온도차에 의해 전기를 발생시키는 열전소자를 이용하는 장치로, 배기열을 고온부로 냉각수를 저온부로 활용함으로써, 차량에 필요한 전기를 발생시켜 연비를 개선할 수 있다.A thermoelectric generator is a device using a thermoelectric element that generates electricity by a temperature difference between a high temperature part and a low temperature part, and by using exhaust heat as a high temperature part and cooling water as a low temperature part, it can generate electricity necessary for a vehicle and improve fuel efficiency.
그러나, 기존의 열전발전장치의 경우, 배기열 회수장치에 비해 주행중 활용 구간이 넓은 편이기는 하나, 고가의 희귀 반도체를 소자를 사용하는 열전소자에 의해 원가가 상승하고, 또한 원가에 비해 발전량이 제한적이어서 장치의 효용성이 떨어지는 문제가 있다.However, in the case of the existing thermoelectric generator, although the utilization period during driving is wider than that of the exhaust heat recovery device, the cost increases due to the thermoelectric element using expensive rare semiconductor elements, and the amount of power generation is limited compared to the cost. There is a problem that the effectiveness of the device is low.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 배기열회수기능과 열전발전기능이 통합된 구조를 구현하여 연비개선 효과를 향상시키는 차량용 열교환장치를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle heat exchanger that improves fuel efficiency by implementing a structure in which an exhaust heat recovery function and a thermoelectric generation function are integrated.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 배기라인에 마련되어, 배기가스가 통과하도록 바이패스유로가 형성된 바이패스관; 상기 바이패스관에서 유입되는 배기가스가 통과하는 배기유로와 함께 냉각수가 통과하는 냉각유로가 형성되어 상기 배기가스와 냉각수를 열교환시키는 배기열회수수단이 마련되고, 상기 배기가스와 냉각수의 열이 열전모듈에 각각 전달되어 전기를 생산하도록 열전발전수단이 마련된 열교환발전기; 및 상기 바이패스관에 유입되는 배기가스가 바이패스유로 또는 배기유로를 따라 선택적으로 통과하도록 제어하고, 상기 배기유로에 유입된 배기가스가 배기열회수수단 또는 열전발전수단을 향해 분리되어 통과하도록 제어하는 유로제어수단;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The configuration of the present invention for achieving the above object is provided in the exhaust line, the bypass pipe formed with a bypass passage through which the exhaust gas passes; An exhaust heat recovery means for exchanging heat between the exhaust gas and the cooling water is provided by forming an exhaust flow path through which the exhaust gas flowing from the bypass pipe passes and a cooling flow path through which the cooling water passes, and heat of the exhaust gas and the cooling water is converted into a thermoelectric module. Heat exchange generators provided with thermoelectric power generating means to be delivered to each of the heat exchange generators to produce electricity; And controlling the exhaust gas flowing into the bypass pipe to selectively pass along the bypass flow path or the exhaust flow path, and controlling the exhaust gas flowing into the exhaust flow path to separate and pass toward the exhaust heat recovery means or the thermoelectric power generation means. It may be characterized by including; flow path control means.
상기 배기열회수수단은, 함체 형상으로 형성되어 바이패스관에 결합된 열교환케이스; 상기 열교환케이스의 길이방향을 따라 형성되어 배기가스가 유동되는 배기유로; 상기 배기유로를 감싸는 형상으로 형성되어 냉각수가 유동되면서 배기가스와 열교환되도록 하는 냉각유로; 및 상기 열교환케이스에 연통 형성되어 상기 냉각유로에 냉각수가 유입 및 토출되는 냉각수입구 및 냉각수출구;를 포함할 수 있다.The exhaust heat recovery unit may include a heat exchange case formed in an enclosure shape and coupled to a bypass pipe; an exhaust passage formed along the longitudinal direction of the heat exchange case through which exhaust gas flows; a cooling passage formed in a shape surrounding the exhaust passage so that the cooling water flows and exchanges heat with the exhaust gas; and a cooling water inlet and a cooling water outlet that are formed in communication with the heat exchange case and through which cooling water is introduced into and discharged from the cooling passage.
상기 열전발전수단은, 함체 형상으로 형성되어 바이패스관에 결합된 열교환케이스; 상기 열교환케이스의 길이방향을 따라 형성되어 배기가스가 유동되는 배기유로; 상기 배기유로를 감싸는 형상으로 형성되어 냉각수가 유동되는 냉각유로; 상기 열교환케이스에 연통 형성되어 상기 냉각유로에 냉각수가 유입 및 토출되는 냉각수입구 및 냉각수출구; 및 상기 냉각유로 내에 씰링구조로 구비되고, 고온부가 상기 배기유로의 외면에 접촉하여 열전도되도록 구비되고, 저온부가 상기 냉각유로에 접촉하여 열전도되도록 구비된 열전모듈;을 포함할 수 있다.The thermoelectric power generation unit may include a heat exchange case formed in a box shape and coupled to a bypass pipe; an exhaust passage formed along the longitudinal direction of the heat exchange case through which exhaust gas flows; a cooling passage formed in a shape surrounding the exhaust passage and through which cooling water flows; a cooling water inlet and a cooling water outlet which are formed in communication with the heat exchange case and through which cooling water is introduced and discharged into the cooling passage; and a thermoelectric module having a sealing structure in the cooling passage, a high-temperature part contacting the outer surface of the exhaust passage to conduct heat, and a low-temperature part contacting the cooling passage to conduct heat.
상기 씰링구조는, 열전모듈을 덮는 형상으로 마련되어 배기유로의 외면에 체결된 모듈커버; 상기 모듈커버와 배기유로 사이에 삽입된 개스킷;을 포함하고, 상기 열전모듈의 저온부와 모듈커버 사이에 접촉 상태로 구비되고, 상기 열전모듈의 고온부를 배기유로의 외면을 향해 밀어내는 탄성력을 제공하여 냉각수와 배기가스의 열이 각각 전도되도록 하는 열전달스프링;을 더 포함할 수 있다.The sealing structure may include a module cover provided in a shape to cover the thermoelectric module and fastened to an outer surface of the exhaust passage; and a gasket inserted between the module cover and the exhaust passage, provided between the low-temperature portion of the thermoelectric module and the module cover in a state of contact, and providing elastic force to push the high-temperature portion of the thermoelectric module toward the outer surface of the exhaust passage. It may further include a heat transfer spring that allows heat of the cooling water and the exhaust gas to be respectively conducted.
상기 열교환케이스의 양 단부에 상기 배기유로와 연통되는 입구공간 및 출구공간이 형성되고; 상기 바이패스관의 양단에 바이패스입구 및 바이패스출구가 형성되며; 상기 입구공간과 바이패스관이 이어지는 부분이 상호 연통되도록 열교환기입구가 형성되고; 상기 출구공간과 바이패스관이 이어지는 부분이 상호 연통되도록 열교환기출구가 형성될 수 있다.An inlet space and an outlet space communicating with the exhaust passage are formed at both ends of the heat exchange case; A bypass inlet and a bypass outlet are formed at both ends of the bypass pipe; A heat exchanger inlet is formed so that a portion where the inlet space and the bypass pipe are connected communicates with each other; A heat exchanger outlet may be formed such that a portion where the outlet space and the bypass pipe are connected communicates with each other.
상기 유로제어수단은, 배기가스가 상기 배기열회수수단을 통과하도록 마련된 제1배기유로; 배기가스가 상기 열전발전수단을 통과하도록 마련된 제2배기유로; 상기 바이패스관 내부에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제어밸브;를 포함하고, 상기 제어밸브의 회전작동각 변화에 따라 바이패스유로와 배기유로를 선택적으로 개폐 제어하고, 상기 제1배기유로와 제2배기유로를 순차적으로 개폐 제어할 수 있다.The flow path control unit may include a first exhaust flow path provided to allow exhaust gas to pass through the exhaust heat recovery unit; a second exhaust flow path provided to allow exhaust gas to pass through the thermoelectric power generation means; A control valve rotatably coupled to the inside of the bypass pipe about a hinge axis, selectively controlling the opening and closing of the bypass passage and the exhaust passage according to a change in the rotation operating angle of the control valve, and the first exhaust passage and the second exhaust passage can be sequentially opened and closed.
상기 배기열회수수단이 상기 열교환케이스 내부의 일측 길이방향을 따라 마련되고; 상기 열전발전수단이 상기 열교환케이스 내부의 타측 길이방향을 따라 마련되며; 상기 출구공간 내부에 격벽이 설치되어, 상기 출구공간이 상기 배기열회수수단을 통과한 배기가스의 제1출구공간과 열전발전수단을 통과한 배기가스의 제2출구공간으로 분리되고; 상기 제1출구공간 및 제2출구공간과 바이패스관이 이어지는 부분에 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구가 각각 형성되어 제1배기유로와 제2배기유로가 분리되어 형성될 수 있다.the exhaust heat recovery means is provided along one longitudinal direction inside the heat exchange case; The thermoelectric power generation means is provided along the other longitudinal direction inside the heat exchange case; A partition wall is installed inside the outlet space so that the outlet space is separated into a first outlet space for the exhaust gas passing through the exhaust heat recovery means and a second outlet space for the exhaust gas passing through the thermoelectric power generation means; A first heat exchanger outlet and a second heat exchanger outlet may be formed at portions where the first outlet space and the second outlet space are connected to the bypass pipe, so that the first exhaust passage and the second exhaust passage are separated from each other.
상기 제어밸브는, 힌지축에 회전력을 제공하도록 구동부가 결합되고; 힌지축에 판상형의 차단플레이트가 결합되며; 상기 힌지축이 바이패스관의 천장면에 폭방향을 따라 설치되어 상기 차단플레이트가 상기 힌지축을 중심으로 회전하면서 상기 바이패스유로를 선택적으로 개폐할 수 있다.The control valve is coupled with a driving unit to provide rotational force to the hinge shaft; A plate-shaped blocking plate is coupled to the hinge shaft; The hinge shaft is installed along the width direction on the ceiling surface of the bypass pipe, and the bypass passage can be selectively opened and closed while the blocking plate rotates around the hinge shaft.
상기 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구를 향해 상승하는 방향으로 차단플레이트에 제1차단캡 및 제2차단캡이 돌출 형성되되, 상기 제1차단캡 및 제2차단캡의 회전경로와 동일한 호 형상을 이루어 돌출 형성되고; 상기 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구는 상기 제1차단캡 및 제2차단캡이 상승 회전하여 만나는 지점에 형성되어, 상기 제어밸브의 회전작동각 변화에 따라 차단캡이 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구에 삽입되어 차단하며; 상기 바이패스관의 바닥면에는 상기 차단플레이트 자유단 끝부분의 회전경로를 따라 바이패스지연돌기가 돌출 형성될 수 있다.A first blocking cap and a second blocking cap protrude from the blocking plate in a direction rising toward the first heat exchanger outlet and the second heat exchanger outlet, and have the same rotation path as the first and second blocking caps. It is formed in an arc shape and protrudes; The first heat exchanger outlet and the second heat exchanger outlet are formed at points where the first blocking cap and the second blocking cap rotate upward and meet, so that the blocking cap moves toward the first heat exchanger outlet according to a change in the rotation operating angle of the control valve. and inserted into and blocked from the second heat exchanger outlet; A bypass delay protrusion may be protruded from a bottom surface of the bypass pipe along a rotation path of an end portion of a free end of the blocking plate.
상기 제1차단캡이 이루는 호의 길이가 제2차단캡이 이루는 호의 길이보다 길게 형성되고; 상기 제2차단캡이 제2열교환기출구에 삽입되지 않고 상기 제1차단캡만이 제1열교환기출구에 삽입되는 제어밸브의 일부 회전작동각 구간에서 상기 차단플레이트의 자유단 끝부분이 바이패스지연돌기에 밀접되어 바이패스유로를 폐쇄하도록 구성할 수 있다.The length of an arc formed by the first blocking cap is longer than the length of an arc formed by the second blocking cap; The free end of the blocking plate is bypassed in the partial rotational operation angle section of the control valve in which the second blocking cap is not inserted into the outlet of the second heat exchanger and only the first blocking cap is inserted into the outlet of the first heat exchanger. It may be configured to close the bypass passage by being close to the delay protrusion.
상기 제1차단캡과 제2차단캡이 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구 각각에 삽입되는 제어밸브의 회전작동각 구간에서 상기 차단플레이트의 자유단 끝부분이 바이패스지연돌기의 상방으로 이격되어 바이패스유로를 개방하도록 구성할 수 있다.In the rotational operation angle section of the control valve in which the first blocking cap and the second blocking cap are inserted into the first heat exchanger outlet and the second heat exchanger outlet, respectively, the free end portion of the blocking plate moves upward of the bypass delay projection. It can be configured to be spaced apart to open the bypass flow path.
상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 차량의 냉시동모드에서 열교환발전기 내에 유입되는 배기가스가 배기열회수수단 측과 열전발전수단 측에 통과됨으로써, 냉각수의 온도가 빠르게 상승하여 엔진 웜업시간이 단축되는 것은 물론, 열전모듈을 통해 발전하여 전기를 생산함으로써, 연비 향상을 극대화시킬 수 있는 효과가 있다.Through the above problem solving means, the present invention, the exhaust gas flowing into the heat exchange generator in the cold start mode of the vehicle passes through the exhaust heat recovery means side and the thermoelectric power generation means side, so that the temperature of the coolant rises rapidly and the engine warm-up time is shortened In addition, by generating electricity by generating power through the thermoelectric module, there is an effect of maximizing fuel economy improvement.
아울러, 열전발전모드에서 모든 배기가스가 열전발전수단 측으로만 집중적으로 통과하도록 제어함으로써, 열전발전효율을 극대화하여 연비 향상에 기여하는 효과도 있고, 또한 바이패스모드에서는 모든 배기가스가 바이패스관 내의 바이패스유로를 통해 통과함으로써, 냉각수 및 열전소자의 과열에 의한 손상 위험을 방지하는 효과도 있다.In addition, in the thermoelectric generation mode, all exhaust gases are controlled to pass intensively only to the thermoelectric generation means side, thereby maximizing the thermoelectric generation efficiency and contributing to fuel efficiency improvement. By passing through the bypass flow path, there is also an effect of preventing the risk of damage due to overheating of the cooling water and the thermoelectric element.
도 1은 본 발명의 차량용 열교환장치에 의해 배기열회수와 열전발전을 동시에 수행하는 냉시동모드의 작동상태를 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 따른 제어밸브의 작동상태와 그에 따른 배기가스의 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 차량용 열교환장치에 의해 열전발전을 극대화하는 열전발전모드의 작동상태를 나타낸 도면.
도 4는 도 3에 따른 제어밸브의 작동상태와 그에 따른 배기가스의 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 차량용 열교환장치에 의해 배기열회수와 열전발전을 실시하지 않는 바이패스모드의 작동상태를 나타낸 도면.
도 6은 도 5에 따른 제어밸브의 작동상태와 그에 따른 배기가스의 흐름을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 차량용 열교환장치에서 배기유로 및 냉각유로의 구성을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 배기유로에 열전모듈이 장착된 구조를 설명하기 위한 도면.
도 9은 본 발명에 따른 배기열회수수단과 열전발전수단이 구분된 상태를 개념적으로 설명하기 위한 도면.1 is a view showing an operating state in a cold start mode in which exhaust heat recovery and thermoelectric power generation are simultaneously performed by a heat exchanger for a vehicle according to the present invention.
Figure 2 is a view for explaining the operating state of the control valve according to Figure 1 and the flow of exhaust gas accordingly.
3 is a view showing an operating state of a thermoelectric power generation mode maximizing thermoelectric power generation by the vehicle heat exchanger of the present invention.
Figure 4 is a view for explaining the operating state of the control valve according to Figure 3 and the flow of the exhaust gas accordingly.
5 is a view showing an operating state in a bypass mode in which exhaust heat recovery and thermoelectric power generation are not performed by the vehicle heat exchanger according to the present invention.
6 is a view for explaining the operating state of the control valve according to FIG. 5 and the flow of exhaust gas accordingly;
7 is a view showing the configuration of an exhaust flow path and a cooling flow path in the vehicle heat exchanger of the present invention.
8 is a view for explaining a structure in which a thermoelectric module is mounted in an exhaust passage according to the present invention;
9 is a view for conceptually explaining a state in which an exhaust heat recovery means and a thermoelectric power generation means are separated according to the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 차량용 열교환장치는, 크게 바이패스관(100)과, 열교환발전기(200) 및 유로제어수단을 포함하여 구성이 된다.The heat exchange device for a vehicle according to the present invention largely includes a
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명을 구체적으로 살펴보면, 먼저 바이패스관(100)은 내부가 중공 형성되어 양 단부가 배기라인의 중간에 연결되는 것으로, 내부에 배기가스가 통과하도록 바이패스유로(110)가 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, looking at the present invention in detail, first, the
열교환발전기(200)는 배기열회수수단과 열전발전수단이 각각 마련되는 것으로, 상기 배기열회수수단은 상기 바이패스관(100)에서 유입되는 배기가스가 통과하도록 배기유로(220)가 형성되고, 이와 함께 냉각수가 통과하는 냉각유로(230)가 형성되어 상기 배기가스와 냉각수가 열교환되면서 배기열을 회수하도록 구성이 된다.The
그리고, 열전발전수단은 상기 배기가스와 냉각수의 열이 열전모듈(240)에 각각 전달되어 전기를 생산하도록 구성이 된다. 이때에, 상기 열전발전수단을 통해 발생된 전기는 배터리에 충전되거나 전장품에 제공되어 사용될 수 있다.And, the thermoelectric generator is configured to generate electricity by transferring the heat of the exhaust gas and the cooling water to the
아울러, 유로제어수단은 상기 바이패스관(100)에 유입되는 배기가스가 바이패스유로(110) 또는 배기유로(220)를 따라 선택적으로 통과하도록 제어하고, 이와 함께 상기 배기유로(220)에 유입된 배기가스가 배기열회수수단 또는 열전발전수단을 향해 분리되어 통과하도록 제어할 수 있다.In addition, the passage control means controls the exhaust gas flowing into the
즉, 차량의 운전조건에 따라 제어밸브(300)를 조절하여 작동함으로써, 바이패스관(100)에 유입되는 배기가스를 바이패스관(100) 내부의 바이패스유로(110)를 통해 그대로 통과시키거나, 또는 열교환발전기(200) 내의 배기유로(220)를 통해 통과시킬 수 있다. That is, by adjusting and operating the
따라서, 배기가스와 냉각수의 열교환에 따른 배기열 회수를 통해 냉각수 온도를 빠르게 상승시키게 됨으로써, 엔진 웜업시간을 단축시킬 수 있고, 이와 함께 열전모듈(240)을 통해 발전하여 전기를 생산함으로써, 연비를 향상시킬 수 있게 된다.Therefore, the engine warm-up time can be shortened by rapidly increasing the temperature of the cooling water through the recovery of exhaust heat from heat exchange between the exhaust gas and the cooling water, and at the same time, electricity is generated through the
특히, 배기유로(220)에 배기가스가 유입되는 운전조건의 경우, 배기가스를 배기열회수단 측과 열전발전수단 측으로 분리하여 통과시킬 수 있으므로, 앞서 설명한 엔진 웜업과 열전발전을 동시에 수행하는 냉시동모드는 물론, 열전발전을 극대화하는 열전발전모드로 작동이 가능하여 연비 향상에 기여하게 된다.In particular, in the case of an operating condition in which exhaust gas flows into the
한편, 도 7 및 도 9를 참조하여, 상기 열교환발전기(200) 내에 마련된 배기열회수수단의 구성을 조금 더 구체적으로 살펴보면, 상기 배기열회수수단은, 열교환케이스(210)가 함체 형상으로 형성되어 바이패스관(100)의 상면에 결합이 되고, 상기 열교환케이스(210)의 길이방향 즉, 열교환케이스(210) 내에서 배기가스가 유동되는 방향을 따라 복수의 배기유로(220)가 형성되어 상기 배기유로(220)를 따라 배기가스가 유동이 될 수 있다. 이때에, 상기 배기유로(220)는 열교환케이스(210)의 중간부분에서 일정구간 형성될 수 있다.On the other hand, referring to FIGS. 7 and 9, examining the configuration of the exhaust heat recovery means provided in the
그리고, 상기 배기유로(220)가 형성된 열교환케이스(210)의 구간 중 배기유로(220)를 감싸는 형상으로 형성되어, 상기 냉각유로(230)를 따라 냉각수가 유동되면서 배기유로(220) 내의 배기가스와 열교환될 수 있다. In addition, it is formed in a shape surrounding the
예컨대, 상기 냉각유로(230)는 배기유로(220)가 형성된 열교환케이스(210)의 일정구간 내에서 배기유로(220)를 제외한 나머지 공간에 냉각수가 채워지면서 구성이 되는 것으로, 상기 냉각유로(230)는 열교환케이스(210) 내의 배기유로(220)를 비롯하여 배기가스가 통과하는 공간과 기밀을 유지하도록 구성이 된다.For example, the
그리고, 상기 열교환케이스(210)의 일면 및 타면에는 냉각수입구(231)와 냉각수출구(233)가 각각 연통 형성되어 상기 냉각유로(230)에 냉각수가 유입 및 토출될 수 있다.In addition, a cooling
즉, 열교환케이스(210) 내에 구비된 배기유로(220)를 따라 배기가스가 유동되고, 상기 배기유로(220)를 감싸는 형상으로 마련된 냉각유로(230)를 따라 냉각수가 유동됨으로써, 차량의 주행 중 배기가스와 냉각수의 열교환을 통해 배기열이 회수되어, 냉각수의 온도를 빠르게 상승시키게 되고, 이에 엔진 웜업시간을 단축시킬 수 있게 된다.That is, the exhaust gas flows along the
아울러, 도 7 내지 도 9를 참조하여, 상기 열교환발전기(200) 내에 마련된 열전발전수단의 구성을 조금 더 구체적으로 살펴보면, 상기 열전발전수단은, 열교환케이스(210)가 함체 형상으로 형성되어 바이패스관(100)의 상면에 결합이 되고, 상기 열교환케이스(210)의 길이방향 즉, 열교환케이스(210) 내에서 배기가스가 유동되는 방향을 따라 복수의 배기유로(220)가 형성되어 상기 배기유로(220)를 따라 배기가스가 유동이 될 수 있다. 이때에, 상기 배기유로(220)는 열교환케이스(210)의 중간부분에서 일정구간 형성될 수 있다.In addition, referring to FIGS. 7 to 9 , looking at the configuration of the thermoelectric power generation unit provided in the
그리고, 상기 배기유로(220)가 형성된 열교환케이스(210)의 구간 중 배기유로(220)를 감싸는 형상으로 형성되어, 상기 냉각유로(230)를 따라 냉각수가 유동되면서 배기유로(220) 내의 배기가스와 열교환될 수 있다. In addition, it is formed in a shape surrounding the
예컨대, 상기 냉각유로(230)는 배기유로(220)가 형성된 열교환케이스(210)의 일정구간 내에서 배기유로(220)를 제외한 나머지 공간에 냉각수가 채워지면서 구성이 되는 것으로, 상기 냉각유로(230)는 열교환케이스(210) 내의 배기유로(220)를 비롯하여 배기가스가 통과하는 공간과 기밀을 유지하도록 구성이 된다.For example, the
그리고, 상기 열교환케이스(210)의 일면 및 타면에는 냉각수입구(231)와 냉각수출구(233)가 각각 연통 형성되어 상기 냉각유로(230)에 냉각수가 유입 및 토출될 수 있다.In addition, a cooling
또한, 상기 냉각유로(230) 내에 씰링구조로 열전모듈(240)이 구비된다. 이때에, 상기 열전모듈(240)의 고온부(243)가 상기 배기유로(220)의 외면에 접촉하여 열전도되도록 구비되고, 저온부(241)가 상기 냉각유로(230)에 접촉하여 열전도되도록 구비될 수 있다.In addition, a
즉, 배기유로(220)에 흐르는 배기가스가 고온부(243) 금속에 접촉되고, 냉각유로(230)에 흐르는 냉각수가 저온부(241) 금속에 접촉되어 열전도됨으로써, 차량의 주행 중 저온부(241)와 고온부(243)의 온도차이에 의해 전기가 생성되어 발전할 수 있게 되고, 이에 차량의 연비를 향상시킬 수 있게 된다.That is, the exhaust gas flowing through the
아울러, 도 1 및 도 8을 참조하여, 상기 냉각유로(230) 내에 열전모듈(240)을 씰링 결합하는 씰링구조에 대해 살펴보면, 열전모듈(240)을 덮는 형상으로 모듈커버(245)가 마련되어 상기 모듈커버(245)가 배기유로(220)의 외면에 볼팅방식과 같은 결합구조로 체결된다.In addition, referring to FIGS. 1 and 8, looking at the sealing structure for sealing and coupling the
그리고, 상기 모듈커버(245)와 배기유로(220) 사이에 개스킷(247)이 삽입되어 모듈커버(245) 내부의 열전모듈(240)을 씰링할 수 있다. 이때에, 상기 모듈커버(245)를 통과하여 열전모듈(240)에 와이어가 연결되는바, 상기 와이어링 역시 모듈커버(245)에 방수구조로 결합이 된다.A
다만, 상기 모듈커버(245)를 이용한 씰링구조에 의해 열전모듈(240)의 저온부(241)와 고온부(243)에 냉각수와 배기가스의 열이 원활하게 전달되지 못할 수 있다.However, due to the sealing structure using the
이에, 본 발명에서는 상기 열전모듈(240)의 저온부(241)와 모듈커버(245) 사이에 열전달스프링(249)이 접촉 상태로 구비되도록 하여 상기 열전모듈(240)의 고온부(243)를 배기유로(220)의 외면을 향해 밀어내는 탄성력을 제공하게 되는바, 냉각수와 배기가스의 열이 저온부(241) 및 고온부(243)에 각각 열전도되도록 구성할 수 있다.Therefore, in the present invention, the
한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면 바이패스관(100)에 유입되는 배기가스가 열교환케이스(210) 내의 배기유로(220)를 통과하여 다시 바이패스관(100)에 유입이 되는 구조로 이루어진다.Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, according to the present invention, the exhaust gas flowing into the
이를 위해, 본 발명은 상기 열교환케이스(210)의 양 단부에 바이패스관(100) 내부의 배기유로(220)와 연통되는 입구공간(250) 및 출구공간(260)이 각각 형성된다.To this end, in the present invention, an
그리고, 상기 바이패스관(100)의 양단에 바이패스입구(120) 및 바이패스출구(130)가 형성되고, 상기 입구공간(250)과 바이패스관(100)이 이어지는 부분이 상호 연통되도록 열교환기입구(280)가 형성되며, 상기 출구공간(260)과 바이패스관(100)이 이어지는 부분이 상호 연통되도록 열교환기출구(290)가 형성이 된다.In addition, the
즉, 바이패스입구(120)를 통해 바이패스관(100) 내부에 유입되는 배기가스가 열교환기입구(280)를 통해 입구공간(250)에 유입되고, 상기 입구공간(250)에 유입된 배기가스는 배기유로(220)를 따라 유동하여 출구공간(260)에 토출되며, 상기 출구공간(260)에 토출된 배기가스가 열교환기출구(290)를 통해 바이패스관(100) 내부에 다시 유입되어 바이패스출구(130)를 통해 배출이 되는 것이다.That is, the exhaust gas flowing into the
한편, 본 발명의 유로제어수단은 배기가스의 흐름방향을 변경 및 제어하기 위한 것으로, 상기 유로제어수단의 구성을 구체적으로 살펴보면, 먼저 배기유로(220)는 제1배기유로(220a)와 제2배기유로(220b)로 나누어질 수 있는 것으로, 상기 제1배기유로(220a)는 배기가스가 상기 배기열회수수단을 통과하도록 마련된 유로이고, 상기 제2배기유로(220b)는 배기가스가 상기 열전발전수단을 통과하도록 마련된 유로일 수 있다.On the other hand, the flow path control means of the present invention is for changing and controlling the flow direction of exhaust gas. Looking at the configuration of the flow path control means in detail, first, the
도 7 및 도 9를 참조하여, 상기 제1배기유로(220a)와 제2배기유로(220b)를 분리하는 구조를 예시하여 살펴보면, 상기 배기열회수수단이 상기 열교환케이스(210) 내부의 일측 길이방향을 따라 마련되고, 상기 열전발전수단이 상기 열교환케이스(210) 내부의 타측 길이방향을 따라 마련되는 구조가 된다. Referring to FIGS. 7 and 9 , looking at a structure for separating the first
즉, 열교환기케이스 내부의 공간이 배기가스의 흐름방향을 기준으로 양측으로 양분되어, 일측에는 배기열회수수단이 구비되고 타측에는 열전발전수단이 구비된다.That is, the space inside the heat exchanger case is divided into two sides based on the flow direction of the exhaust gas, and an exhaust heat recovery means is provided on one side and a thermoelectric power generation means is provided on the other side.
그리고, 상기 출구공간(260) 내부의 중심에는 격벽(270)이 설치되어 출구공간(260)을 구분함으로써, 상기 격벽(270)의 좌우로 제1출구공간(260a)과 제2출구공간(260b)이 조성된다. 즉, 상기 배기열회수수단을 통과한 배기가스의 제1출구공간(260a)과 열전발전수단을 통과한 배기가스의 제2출구공간(260b)으로 분리가 된다.In addition, a
또한, 상기 제1출구공간(260a)과 바이패스관(100)이 이어지는 부분에 제1열교환기출구(290a)가 형성되고, 상기 제2출구공간(260b)과 바이패스관(100)이 이어지는 부분에 제2열교환기출구(290b)가 형성됨으로써, 배기가스가 배기열회수수단을 통과하는 제1배기유로(220a)와 열전발전수단을 통과하는 제2배기유로(220b)로 분리되어 형성될 수 있다.In addition, a first
아울러, 상기 바이패스관(100) 내부에는 힌지축(310)을 중심으로 회전 가능하도록 제어밸브(300)가 결합이 되는데, 상기 제어밸브(300)의 회전작동각 변화에 따라 바이패스유로(110)와 배기유로(220)를 선택적으로 개폐 제어하고, 이와 더불어 상기 제1배기유로(220a)와 제2배기유로(220b)를 순차적으로 개폐 제어할 수 있다.In addition, the
도 1 및 도 2를 참조하여 상기 제어밸브(300)의 구성을 조금 더 구체적으로 설명하면, 힌지축(310)에 회전력을 제공하도록 구동부(310a)가 결합되고, 상기 힌지축(310)에 판상형의 차단플레이트(320)가 결합된다.Referring to FIGS. 1 and 2, the configuration of the
그리고, 상기 힌지축(310)이 바이패스관(100)의 천장면에 폭방향을 따라 설치되어 상기 차단플레이트(320)가 상기 힌지축(310)을 중심으로 회전하면서 상기 바이패스유로(110)를 선택적으로 개폐하도록 구성이 된다.In addition, the
여기서, 상기 구동부(310a)는 작동력을 제공하는 구조에 따라 다양한 실시예로 구성이 가능한 것으로, 바람직하게는 전기모터 구동력으로 힌지축(310)을 회전시킬 수 있다. 이처럼 전기모터가 적용되는 경우, 차량의 주행상태를 반영하는 출력값이 컨트롤러에 입력되면, 컨트롤러에서 상기 출력값을 기반으로 전기모터의 작동을 제어하게 되고, 이에 차량의 운전조건에 따라 배기가스의 흐름방향을 적절하게 제어할 수 있다.Here, the
상기 구동부의 다른 예시로서, 냉각수의 온도에 따라 왁스가 팽창/수축되는 원리를 이용하여 힌지축(310)에 회전력을 제공하도록 구성할 수 있고, 또 다른 예시로서 엔진 부압을 이용하여 힌지축(310)에 회전력을 제공하도록 구성할 수도 있다.As another example of the drive unit, it may be configured to provide rotational force to the
즉, 도 5 및 도 6과 같이, 제어밸브(300)를 회전 작동하여 차단플레이트(320)가 바이패스관(100)의 바닥면과 이격되면, 바이패스관(100) 내의 바이패스유로(110)가 개방되면서 배기가스가 배기유로(220)로 유입되지 않고 바이패스관(100) 내의 바이패스유로(110)를 그대로 통과하게 됨으로써, 냉각수 및 열전소자의 과열에 의한 손상 위험을 방지하게 된다.That is, as shown in FIGS. 5 and 6, when the blocking
물론, 도 1 및 도 2와 같이, 제어밸브(300)의 회전 작동에 의해 차단플레이트(320)가 바이패스관(100)의 바닥면에 밀접되면, 바이패스관(100) 내의 바이패스유로(110)가 차단되면서 배기가스가 바이패스유로(110)로 유입되지 않고 배기유로(220)로 통과하게 됨으로써, 배기열회수기능 및 열전발전기능을 수행할 수 있게 된다.Of course, as shown in FIGS. 1 and 2, when the blocking
아울러, 본 발명에서는, 상기 차단플레이트(320)에 제1열교환기출구(290a) 및 제2열교환기출구(290b)를 향해 상승하는 방향으로 제1차단캡(330a) 및 제2차단캡(330b)이 각각 돌출 형성되는데, 상기 제1차단캡(330a)과 제2차단캡(330b)은 각 차단캡이 회전하는 경로와 동일한 호 형상을 이루어 돌출 형성된다.In addition, in the present invention, the
그리고, 상기 제1열교환기출구(290a) 및 제2열교환기출구(290b)는 상기 제1차단캡(330a) 및 제2차단캡(330b)이 상승 회전하여 만나는 지점에 형성되어, 상기 제어밸브(300)의 회전작동각 변화에 따라 차단캡이 제1열교환기출구(290a) 및 제2열교환기출구(290b)에 삽입되어 차단이 된다.In addition, the first
이때에, 상기 제1차단캡(330a) 및 제2차단캡(330b)은 제1열교환기출구(290a) 및 제2열교환기출구(290b)와 대응하는 형상으로 형성됨으로써, 상기 제1차단캡(330a) 및 제2차단캡(330b)에 의해 제1열교환기출구(290a) 및 제2열교환기출구(290b)를 차단할 수 있게 된다.At this time, the
또한, 상기 바이패스관(100)의 바닥면에는 상기 차단플레이트(320) 자유단(320a) 끝부분의 회전경로를 따라 바이패스지연돌기(140)가 돌출 형성될 수 있다.In addition, a
즉, 상기 제어밸브(300)의 회전 작동에 따라 제1차단캡(330a)과 제2차단캡(330b)이 상승 회전하는 과정에서, 상기 제1차단캡(330a)이 제1열교환기출구(290a) 내에 삽입되면 제1열교환기출구(290a)가 차단되면서 제1배기유로(220a)를 통해 배기가스가 통과하지 못하게 되고, 이와 마찬가지로 제2차단캡(330b)이 제2열교환기출구(290b) 내에 삽입되면 제2열교환기출구(290b)가 차단되면서 제2배기유로(220b)를 통해 배기가스가 통과하지 못하게 된다.That is, in the process of upward rotation of the
또한, 상기 제어밸브(300)의 회전 작동에도 불구하고, 차단플레이트(320)의 끝부분이 바이패스지연돌기(140) 위에 밀접하게 위치한 경우, 여전히 차단플레이트(320)가 바이패스유로(110)를 차단하는 상태를 유지하게 됨으로써, 배기가스가 바이패스유로(110)를 통과하지 않고 열교환발전기(200) 내의 배기유로(220)를 통과하도록 구성이 된다.In addition, in spite of the rotational operation of the
이 같은 구성에 따르면, 본 발명에서는 엔진 웜업 후에 정속 주행시와 같은 주행상황에서, 도 3 및 도 4와 같이, 바이패스유로(110)와 제1배기유로(220a)를 차단한 상태에서 제2배기유로(220b)만을 개방하여 열전발전기능을 극대화시키는 열전발전모드의 구현이 가능하도록 구성할 수 있다.According to this configuration, in the present invention, in a state in which the
이를 위해, 본 발명은 상기 제1차단캡(330a)이 이루는 호의 길이가 제2차단캡(330b)이 이루는 호의 길이보다 길게 형성된다.To this end, in the present invention, the length of the arc formed by the
그리고, 상기 제2차단캡(330b)이 제2열교환기출구(290b)에 삽입되지 않고 상기 제1차단캡(330a)만이 제1열교환기출구(290a)에 삽입되는 제어밸브(300)의 일부 회전작동각 구간에서 상기 차단플레이트(320)의 자유단(320a) 끝부분이 바이패스지연돌기(140)에 밀접되어 바이패스유로(110)를 폐쇄하도록 구성할 수 있다.Also, a part of the
즉, 제어밸브(300)의 회전작동에 의해 차단플레이트(320)가 소정각도 회전된 상태인 경우, 차단플레이트(320)의 끝부분이 바이패스지연돌기(140) 위에 밀접하게 위치하여 바이패스유로(110)를 차단하는 상태를 유지하게 되고, 또한 제1차단캡(330a)이 제1열교환기출구(290a)에 삽입되면서 제1열교환기출구(290a)가 차단됨으로써, 제1배기유로(220a)가 차단된다. 하지만, 제2차단캡(330b)은 제2열교환기출구(290b)에 삽입되지 않아 제2열교환기출구(290b)는 개방됨으로써, 제2배기유로(220b)만이 개방되고, 이에 바이패스관(100)에 유입되는 배기가스가 제2배기유로(220b)를 통해서 집중적으로 통과된다.That is, when the blocking
따라서, 모든 배기가스가 열전발전수단 측으로만 통과됨으로써, 열전발전효율을 극대화할 수 있고, 이를 통해 연비 향상에 크게 기여하게 된다.Therefore, since all the exhaust gas is passed only to the thermoelectric power generation means side, the thermoelectric power generation efficiency can be maximized, thereby greatly contributing to improving fuel efficiency.
아울러, 본 발명에서는 냉각수와 배기가스가 과열되는 가속주행 상황에서, 도 5 및 도 6과 같이, 제1배기유로(220a)와 제2배기유로(220b)를 차단한 상태에서 바이패스유로(110)만을 개방하는 바이패스모드의 구현이 가능하도록 구성할 수 있다.In addition, in the present invention, in an accelerated driving situation in which the cooling water and the exhaust gas are overheated, as shown in FIGS. ) can be configured to enable the implementation of a bypass mode that opens only.
이를 위해, 본 발명은 상기 제1차단캡(330a)과 제2차단캡(330b)이 제1열교환기출구(290a) 및 제2열교환기출구(290b) 각각에 삽입되는 제어밸브(300)의 회전작동각 구간에서 상기 차단플레이트(320)의 자유단(320a) 끝부분이 바이패스지연돌기(140)의 상방으로 이격되어 바이패스유로(110)를 개방하도록 구성할 수 있다.To this end, the present invention relates to the
즉, 제어밸브(300)의 회전작동에 의해 차단플레이트(320)가 완전 개방된 상태인 경우, 차단플레이트(320)의 끝부분이 바이패스지연돌기(140) 상방으로 이격되어 바이패스유로(110)가 개방된다. 다만, 제1차단캡(330a)이 제1열교환기출구(290a)에 삽입되고, 제2차단캡(330b)이 제2열교환기출구(290b)에 삽입되어 모든 열교환기출구(290)가 차단됨으로써, 제1배기유로(220a) 및 제2배기유로(220b)가 차단된다. That is, when the blocking
따라서, 모든 배기가스가 바이패스관(100) 내의 바이패스유로(110)를 통해 통과됨으로써, 냉각수 및 열전소자의 과열에 의한 손상 위험을 방지할 수 있게 된다.Therefore, since all the exhaust gas passes through the
그리고, 본 발명에서는 도 1 및 도 2와 같이, 바이패스유로(110)를 차단한 상태에서 제1배기유로(220a)와 제2배기유로(220b)를 개방하여 배기열회수기능과 열전발전기능을 동시에 실시하는 냉시동모드의 구현이 가능하도록 구성할 수 있다.In the present invention, as shown in FIGS. 1 and 2, the exhaust heat recovery function and the thermoelectric power generation function are performed by opening the first
즉, 제어밸브(300)를 회전 작동하지 않아, 차단플레이트(320)가 완전 폐쇄된 상태인 경우, 차단플레이트(320)의 자유단(320a) 끝부분이 바이패스관(100)의 바닥면에 밀접하여 바이패스유로(110)를 차단하는 상태를 유지하게 된다. 다만, 제1차단캡(330a)이 제1열교환기출구(290a)에 삽입되지 않고, 제2차단캡(330b) 역시 제2열교환기출구(290b)에 삽입되지 않아 제1열교환기출구(290a)와 제2열교환기출구(290b) 모두가 개방됨으로써, 제1배기유로(220a)와 제2배기유로(220b)가 개방되고, 이에 바이패스관(100)에 유입되는 배기가스가 제1배기유로(220a)와 제2배기유로(220b)를 통해 통과된다.That is, when the
따라서, 열교환발전기(200) 내에 유입되는 배기가스가 배기열회수수단 측과 열전발전수단 측에 통과됨으로써, 냉각수의 온도가 빠르게 상승하여 엔진 웜업시간이 단축되는 것은 물론, 열전모듈(240)을 통해 발전하여 전기를 생산함으로써, 연비 향상을 극대화시킬 수 있게 된다.Therefore, as the exhaust gas flowing into the
한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.On the other hand, although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention, and it is natural that these changes and modifications fall within the scope of the appended claims. .
100 : 바이패스관 110 : 바이패스유로
120 : 바이패스입구 130 : 바이패스출구
140 : 바이패스지연돌기 200 : 열교환발전기
210 : 열교환케이스 220 : 배기유로
220a : 제1배기유로 220b : 제2배기유로
230 : 냉각유로 231 : 냉각수입구
233 : 냉각수출구 240 : 열전모듈
241 : 저온부 243 : 고온부
245 : 모듈커버 247 : 개스킷
249 : 열전달스프링 250 : 입구공간
260 : 출구공간 260a : 제1출구공간
260b : 제2출구공간 270 : 격벽
280 : 열교환기입구 290 : 열교환기출구
290a : 제1열교환기출구 290b : 제2열교환기출구
300 : 제어밸브 310 : 힌지축
320 : 차단플레이트 320a : 자유단
330a : 제1차단캡 330b : 제2차단캡100: bypass pipe 110: bypass flow
120: bypass entrance 130: bypass exit
140: bypass delay protrusion 200: heat exchange generator
210: heat exchange case 220: exhaust passage
220a: first
230: cooling passage 231: cooling water inlet
233: cooling water outlet 240: thermoelectric module
241: low temperature part 243: high temperature part
245: module cover 247: gasket
249: heat transfer spring 250: entrance space
260:
260b: second exit space 270: bulkhead
280: heat exchanger inlet 290: heat exchanger outlet
290a: first
300: control valve 310: hinge axis
320: blocking plate 320a: free end
330a: first blocking
Claims (11)
상기 바이패스관에서 유입되는 배기가스가 통과하는 배기유로와 함께 냉각수가 통과하는 냉각유로가 형성되어 상기 배기가스와 냉각수를 열교환시키는 배기열회수수단이 마련되고, 상기 배기가스와 냉각수의 열이 열전모듈에 각각 전달되어 전기를 생산하도록 열전발전수단이 마련된 열교환발전기; 및
상기 바이패스관에 유입되는 배기가스가 바이패스유로 또는 배기유로를 따라 선택적으로 통과하도록 제어하고, 상기 배기유로에 유입된 배기가스가 배기열회수수단 또는 열전발전수단을 향해 분리되어 통과하도록 제어하는 유로제어수단;을 포함하고,
상기 열전모듈이 냉각유로에 씰링구조로 구비되되 고온부가 배기유로의 배기가스와 열전도되고 저온부가 냉각유로의 냉각수와 열전도되며,
상기 씰링구조는,
열전모듈을 덮는 형상으로 마련되어 배기유로의 외면에 체결된 모듈커버;
상기 모듈커버와 배기유로 사이에 삽입된 개스킷;을 포함하고,
상기 열전모듈의 저온부와 모듈커버 사이에 접촉 상태로 구비되고, 상기 열전모듈의 고온부를 배기유로의 외면을 향해 밀어내는 탄성력을 제공하여 냉각수와 배기가스의 열이 각각 전도되도록 하는 열전달스프링;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.A bypass pipe provided in the exhaust line and formed with a bypass passage through which exhaust gas passes;
An exhaust heat recovery means for exchanging heat between the exhaust gas and the cooling water is provided by forming an exhaust flow path through which the exhaust gas flowing from the bypass pipe passes and a cooling flow path through which the cooling water passes, and heat of the exhaust gas and the cooling water is converted into a thermoelectric module. Heat exchange generators provided with thermoelectric power generating means to be delivered to each of the heat exchange generators to produce electricity; and
Controlling the exhaust gas flowing into the bypass pipe to selectively pass along the bypass flow path or the exhaust flow path, and controlling the exhaust gas flowing into the exhaust flow path to separate and pass through the exhaust heat recovery means or the thermoelectric power generation means. Including; control means;
The thermoelectric module is provided in the cooling passage in a sealing structure, and the high temperature part conducts heat with the exhaust gas of the exhaust passage and the low temperature part conducts heat with the cooling water in the cooling passage.
The sealing structure,
a module cover provided in a shape to cover the thermoelectric module and fastened to an outer surface of the exhaust passage;
Including; a gasket inserted between the module cover and the exhaust flow path,
a heat transfer spring provided between the low-temperature portion of the thermoelectric module and the module cover in a state of contact, and providing elastic force to push the high-temperature portion of the thermoelectric module toward the outer surface of the exhaust passage so that the heat of the cooling water and the exhaust gas are respectively conducted; Vehicle heat exchanger, characterized in that it comprises.
상기 배기열회수수단은,
함체 형상으로 형성되어 바이패스관에 결합된 열교환케이스;
상기 열교환케이스의 길이방향을 따라 형성되어 배기가스가 유동되는 배기유로;
상기 배기유로를 감싸는 형상으로 형성되어 냉각수가 유동되면서 배기가스와 열교환되도록 하는 냉각유로; 및
상기 열교환케이스에 연통 형성되어 상기 냉각유로에 냉각수가 유입 및 토출되는 냉각수입구 및 냉각수출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 1,
The exhaust heat recovery means,
A heat exchange case formed in the shape of an enclosure and coupled to the bypass pipe;
an exhaust passage formed along the longitudinal direction of the heat exchange case through which exhaust gas flows;
a cooling passage formed in a shape surrounding the exhaust passage so that the cooling water flows and exchanges heat with the exhaust gas; and
and a cooling water inlet and a cooling water outlet formed in communication with the heat exchange case and through which cooling water is introduced and discharged into the cooling passage.
상기 열전발전수단은,
함체 형상으로 형성되어 바이패스관에 결합된 열교환케이스;
상기 열교환케이스의 길이방향을 따라 형성되어 배기가스가 유동되는 배기유로;
상기 배기유로를 감싸는 형상으로 형성되어 냉각수가 유동되는 냉각유로;
상기 열교환케이스에 연통 형성되어 상기 냉각유로에 냉각수가 유입 및 토출되는 냉각수입구 및 냉각수출구; 및
상기 냉각유로 내에 씰링구조로 구비되고, 고온부가 상기 배기유로의 외면에 접촉하여 열전도되도록 구비되고, 저온부가 상기 냉각유로에 접촉하여 열전도되도록 구비된 열전모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 1,
The thermoelectric power generation means,
A heat exchange case formed in the shape of an enclosure and coupled to the bypass pipe;
an exhaust passage formed along the longitudinal direction of the heat exchange case through which exhaust gas flows;
a cooling passage formed in a shape surrounding the exhaust passage and through which cooling water flows;
a cooling water inlet and a cooling water outlet which are formed in communication with the heat exchange case and through which cooling water is introduced and discharged into the cooling passage; and
and a thermoelectric module provided in the cooling passage as a sealing structure, a high-temperature part contacting an outer surface of the exhaust passage to conduct heat, and a low-temperature part contacting the cooling passage to conduct heat. .
상기 열교환케이스의 양 단부에 상기 배기유로와 연통되는 입구공간 및 출구공간이 형성되고;
상기 바이패스관의 양단에 바이패스입구 및 바이패스출구가 형성되며;
상기 입구공간과 바이패스관이 이어지는 부분이 상호 연통되도록 열교환기입구가 형성되고;
상기 출구공간과 바이패스관이 이어지는 부분이 상호 연통되도록 열교환기출구가 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.According to claim 2 or claim 3,
An inlet space and an outlet space communicating with the exhaust passage are formed at both ends of the heat exchange case;
A bypass inlet and a bypass outlet are formed at both ends of the bypass pipe;
A heat exchanger inlet is formed so that a portion where the inlet space and the bypass pipe are connected communicates with each other;
A heat exchange device for a vehicle, characterized in that a heat exchanger outlet is formed so that the outlet space and a portion where the bypass pipe is connected communicate with each other.
상기 유로제어수단은,
배기가스가 상기 배기열회수수단을 통과하도록 마련된 제1배기유로;
배기가스가 상기 열전발전수단을 통과하도록 마련된 제2배기유로;
상기 바이패스관 내부에 힌지축을 중심으로 회전 가능하게 결합된 제어밸브;를 포함하고,
상기 제어밸브의 회전작동각 변화에 따라 바이패스유로와 배기유로를 선택적으로 개폐 제어하고, 상기 제1배기유로와 제2배기유로를 순차적으로 개폐 제어하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 5,
The flow control means,
a first exhaust passage provided to allow exhaust gas to pass through the exhaust heat recovery means;
a second exhaust flow path provided to allow exhaust gas to pass through the thermoelectric power generation means;
A control valve rotatably coupled to the inside of the bypass pipe around a hinge axis;
The heat exchanger for a vehicle, characterized in that the bypass flow path and the exhaust flow path are selectively opened and closed according to the change in the rotation operating angle of the control valve, and the first exhaust flow path and the second exhaust flow path are sequentially opened and controlled.
상기 배기열회수수단이 상기 열교환케이스 내부의 일측 길이방향을 따라 마련되고;
상기 열전발전수단이 상기 열교환케이스 내부의 타측 길이방향을 따라 마련되며;
상기 출구공간 내부에 격벽이 설치되어, 상기 출구공간이 상기 배기열회수수단을 통과한 배기가스의 제1출구공간과 열전발전수단을 통과한 배기가스의 제2출구공간으로 분리되고;
상기 제1출구공간 및 제2출구공간과 바이패스관이 이어지는 부분에 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구가 각각 형성되어 제1배기유로와 제2배기유로가 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 6,
the exhaust heat recovery means is provided along one longitudinal direction inside the heat exchange case;
The thermoelectric power generation means is provided along the other longitudinal direction inside the heat exchange case;
A partition wall is installed inside the outlet space so that the outlet space is separated into a first outlet space for the exhaust gas passing through the exhaust heat recovery means and a second outlet space for the exhaust gas passing through the thermoelectric power generation means;
A first heat exchanger outlet and a second heat exchanger outlet are formed at the portion where the first outlet space and the second outlet space and the bypass pipe are connected, respectively, so that the first exhaust flow path and the second exhaust flow path are formed separately. vehicle heat exchanger.
상기 제어밸브는,
힌지축에 회전력을 제공하도록 구동부가 결합되고;
힌지축에 판상형의 차단플레이트가 결합되며;
상기 힌지축이 바이패스관의 천장면에 폭방향을 따라 설치되어 상기 차단플레이트가 상기 힌지축을 중심으로 회전하면서 상기 바이패스유로를 선택적으로 개폐하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 7,
The control valve is
A driving unit is coupled to provide rotational force to the hinge shaft;
A plate-shaped blocking plate is coupled to the hinge shaft;
The vehicle heat exchanger according to claim 1 , wherein the hinge shaft is installed along the width direction on the ceiling surface of the bypass pipe, and the blocking plate selectively opens and closes the bypass passage while rotating around the hinge shaft.
상기 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구를 향해 상승하는 방향으로 차단플레이트에 제1차단캡 및 제2차단캡이 돌출 형성되되, 상기 제1차단캡 및 제2차단캡의 회전경로와 동일한 호 형상을 이루어 돌출 형성되고;
상기 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구는 상기 제1차단캡 및 제2차단캡이 상승 회전하여 만나는 지점에 형성되어, 상기 제어밸브의 회전작동각 변화에 따라 차단캡이 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구에 삽입되어 차단하며;
상기 바이패스관의 바닥면에는 상기 차단플레이트 자유단 끝부분의 회전경로를 따라 바이패스지연돌기가 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 8,
A first blocking cap and a second blocking cap protrude from the blocking plate in a direction rising toward the first heat exchanger outlet and the second heat exchanger outlet, and have the same rotation path as the first and second blocking caps. It is formed in an arc shape and protrudes;
The first heat exchanger outlet and the second heat exchanger outlet are formed at points where the first blocking cap and the second blocking cap rotate upward and meet, so that the blocking cap moves toward the first heat exchanger outlet according to a change in the rotation operating angle of the control valve. and inserted into and blocked from the second heat exchanger outlet;
A heat exchanger for a vehicle, characterized in that a bypass retardation protrusion is formed on a bottom surface of the bypass pipe along a rotation path of an end portion of a free end of the blocking plate.
상기 제1차단캡이 이루는 호의 길이가 제2차단캡이 이루는 호의 길이보다 길게 형성되고;
상기 제2차단캡이 제2열교환기출구에 삽입되지 않고 상기 제1차단캡만이 제1열교환기출구에 삽입되는 제어밸브의 일부 회전작동각 구간에서 상기 차단플레이트의 자유단 끝부분이 바이패스지연돌기에 밀접되어 바이패스유로를 폐쇄하도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 9,
The length of an arc formed by the first blocking cap is longer than the length of an arc formed by the second blocking cap;
The free end of the blocking plate is bypassed in the partial rotational operation angle section of the control valve in which the second blocking cap is not inserted into the outlet of the second heat exchanger and only the first blocking cap is inserted into the outlet of the first heat exchanger. A heat exchanger for a vehicle, characterized in that configured to close the bypass flow path by being close to the delay protrusion.
상기 제1차단캡과 제2차단캡이 제1열교환기출구 및 제2열교환기출구 각각에 삽입되는 제어밸브의 회전작동각 구간에서 상기 차단플레이트의 자유단 끝부분이 바이패스지연돌기의 상방으로 이격되어 바이패스유로를 개방하도록 구성한 것을 특징으로 하는 차량용 열교환장치.The method of claim 9,
In the rotational operation angle section of the control valve in which the first blocking cap and the second blocking cap are inserted into the first heat exchanger outlet and the second heat exchanger outlet, respectively, the free end portion of the blocking plate moves upward of the bypass delay projection. A heat exchanger for a vehicle, characterized in that configured to be spaced apart to open the bypass flow path.
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Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113250851B (en) * | 2020-02-12 | 2022-12-20 | 广州汽车集团股份有限公司 | Exhaust waste heat recovery device and automobile |
AT524011B1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-04-15 | Avl List Gmbh | Motor vehicle with an internal combustion engine powered by carbon-free fuel with an exhaust system connected thereto |
CN112576332B (en) * | 2020-11-24 | 2022-04-29 | 济南吉美乐电源技术有限公司 | Quick starting and warming device for air-cooled internal combustion engine in low-temperature high-altitude environment |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010168926A (en) | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
JP2016102446A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社三五 | Exhaust heat recovery device |
US20160305304A1 (en) | 2013-09-10 | 2016-10-20 | Valeo Systemes Thermiques | Thermoelectric module, thermoelectric device, heat exchanger and egr loop |
Family Cites Families (38)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3197342A (en) * | 1961-09-26 | 1965-07-27 | Jr Alton Bayne Neild | Arrangement of thermoelectric elements for improved generator efficiency |
GB2301177A (en) * | 1995-05-18 | 1996-11-27 | Mechadyne Ltd | Exhaust gas heat exchanger in an internal combustion engine |
FR2776015B1 (en) * | 1998-03-11 | 2000-08-11 | Ecia Equip Composants Ind Auto | HEAT EXCHANGER EXHAUST MEMBER |
JP4065239B2 (en) * | 2002-01-16 | 2008-03-19 | 三菱電機株式会社 | Exhaust gas recirculation device |
EP1509692B1 (en) * | 2002-05-15 | 2009-05-13 | Behr GmbH & Co. KG | Switchable waste gas exchanger |
JP4123163B2 (en) * | 2004-02-17 | 2008-07-23 | トヨタ自動車株式会社 | Power generator |
JP4133873B2 (en) * | 2004-03-04 | 2008-08-13 | 株式会社デンソー | Thermoelectric generator |
US20060157102A1 (en) * | 2005-01-12 | 2006-07-20 | Showa Denko K.K. | Waste heat recovery system and thermoelectric conversion system |
US8297049B2 (en) * | 2006-03-16 | 2012-10-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas heat recovery device |
NZ561669A (en) * | 2006-09-21 | 2008-07-31 | P W R Performance Products Pty | A heat exchanger |
KR100869322B1 (en) * | 2007-10-01 | 2008-11-18 | 임석연 | Thermoelectric generation system for waste heat |
US7581533B1 (en) * | 2008-10-09 | 2009-09-01 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Three mode cooler for exhaust gas recirculation |
DE102008058779A1 (en) * | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Module for a thermoelectric generator and a thermoelectric generator |
US9466778B2 (en) * | 2009-04-02 | 2016-10-11 | Avl List Gmbh | Thermoelectric generator unit |
US8656710B2 (en) * | 2009-07-24 | 2014-02-25 | Bsst Llc | Thermoelectric-based power generation systems and methods |
US8341951B2 (en) * | 2009-11-04 | 2013-01-01 | GM Global Technology Operations LLC | Vehicle exhaust heat recovery with multiple coolant heating modes and method of managing exhaust heat recovery |
US9140168B2 (en) * | 2010-04-01 | 2015-09-22 | GM Global Technology Operations LLC | Exhaust bypass flow control for exhaust heat recovery |
DE102010015321A1 (en) * | 2010-04-17 | 2011-10-20 | J. Eberspächer GmbH & Co. KG | Heat exchanger and manufacturing process |
EP2381083A1 (en) * | 2010-04-22 | 2011-10-26 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | Unit for recovering and converting the thermal energy of the exhaust gases of an internal combustion engine of a vehicle |
US9664087B2 (en) * | 2010-07-22 | 2017-05-30 | Wescast Industries, Inc. | Exhaust heat recovery system with bypass |
FR2966873B1 (en) * | 2010-10-27 | 2012-12-21 | Faurecia Sys Echappement | HEAT RECOVERY DEVICE FOR EXHAUST LINE |
CA2846284A1 (en) * | 2011-09-09 | 2013-03-14 | Dana Canada Corporation | Stacked plate exhaust gas recovery device |
KR101340848B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-12-12 | 현대자동차주식회사 | Thermoelectric generator of vehicle |
KR101327732B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-11-11 | 현대자동차주식회사 | Thermoelectric generator of vehicle |
CN104053880A (en) * | 2012-01-17 | 2014-09-17 | 丰田自动车株式会社 | Thermoelectric power generating device |
KR101393315B1 (en) * | 2012-01-30 | 2014-05-09 | 주식회사 경동나비엔 | Cover of latent heat exchanger having cooling line |
WO2014022428A2 (en) * | 2012-08-01 | 2014-02-06 | Gentherm Incorporated | High efficiency thermoelectric generation |
US20140251579A1 (en) * | 2013-03-05 | 2014-09-11 | Wescast Industries, Inc. | Heat recovery system and heat exchanger |
KR20150010096A (en) * | 2013-07-18 | 2015-01-28 | 현대중공업 주식회사 | waste-heat recovering apparatus of ship |
KR101421958B1 (en) * | 2013-08-06 | 2014-07-22 | 현대자동차주식회사 | Structure for using exhaust heat of vehicle |
KR101451158B1 (en) * | 2013-11-05 | 2014-10-15 | 현대자동차주식회사 | Rotary type apparatus for exhaust heat recovery |
KR101499221B1 (en) * | 2013-11-14 | 2015-03-05 | 현대자동차주식회사 | Apparatus for exhaust heat recovery with embedded valve actuator |
WO2016140068A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-09 | 株式会社 三五 | Heat exchanger, and exhaust heat recovery device provided with said heat exchanger |
KR101703606B1 (en) * | 2015-06-15 | 2017-02-08 | 현대자동차주식회사 | Heat exchanger for vehicle |
EP3165735B1 (en) * | 2015-11-06 | 2018-05-23 | C.R.F. Società Consortile per Azioni | A unit for conversion of thermal energy |
KR102464181B1 (en) | 2015-12-31 | 2022-11-09 | 한국기계연구원 | Integrated system of Exhaust Heat Recovery System and Thermo-Electric Generation system, and operating method thereof |
EP3293379B1 (en) * | 2016-09-12 | 2019-04-17 | Volvo Car Corporation | Combined heat exchanger and exhaust silencer |
JP2018062909A (en) * | 2016-10-14 | 2018-04-19 | ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフトDaimler AG | Waste heat recovery power generation device |
-
2018
- 2018-04-24 KR KR1020180047282A patent/KR102542945B1/en active IP Right Grant
- 2018-10-18 US US16/163,743 patent/US10808592B2/en active Active
- 2018-11-13 DE DE102018219337.1A patent/DE102018219337A1/en active Pending
- 2018-11-14 CN CN201811353280.9A patent/CN110397493B/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010168926A (en) | 2009-01-20 | 2010-08-05 | Toyota Motor Corp | Vehicle control device |
US20160305304A1 (en) | 2013-09-10 | 2016-10-20 | Valeo Systemes Thermiques | Thermoelectric module, thermoelectric device, heat exchanger and egr loop |
JP2016102446A (en) * | 2014-11-28 | 2016-06-02 | 株式会社三五 | Exhaust heat recovery device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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